仿生设计在儿童平衡车设计中的应用研究

迟瑞丰 蒋宇松

关键词：仿生设计;儿童平衡车;创新设计;应用

1 仿生设计概述

仿生设计是通过模仿自然界中生物的生活习性及特殊本领，并利用工业设计的思维创新方式，将仿生物的形态、结构及功能方面的特性合理运用到产品设计中[1]。例如：人们通过模仿水中游动的鱼，并依照鱼的形体仿造出了船;通过模仿快速奔跑的猎豹，找到阻力最小的流线型结构，从而运用到汽车的发明之中;通过模仿空中自由飞翔的鸟，研究鸟类翅膀的结构原理，发明出了飞机。由此可见，人们可以通过仿生設计来找到人类与自然界和平共处的正确方式，使人类社会与原始自然达到前所未有的和谐状态。

由于仿生设计包含多个不同的研究领域，所以其内容应从多个不同的研究方向依次展开，从而进行更深层次的研讨。仿生设计的主要内容分为以下四个方面：形态的仿生设计、结构的仿生设计、功能的仿生设计以及色彩的仿生设计[2]。目前，仿生学已经广泛运用到了工业生产之中，并逐渐成为了产品设计领域中瞩目的焦点。

2 仿生设计在儿童平衡车设计中的应用意义

儿童平衡车在日常使用中具有多种功能，除了可以作为儿童在锻炼协调能力时的重要辅助工具之外，还可以帮助儿童进行简单的滑步运动，这些功能也有助于家长们对孩子进行相应能力的培养。近年来，儿童产品市场对儿童平衡车的要求也变得越来越高，通过对现有市场的初步分析，以及对未来发展趋势的把握，不能满足儿童和家长需求的儿童平衡车开始逐渐被市场所淘汰，儿童平衡车的改良创新设计势在必行。

儿童的想象力是异常丰富的，他们对一切未知的事物都充满了好奇。因此，那些外观新奇可爱并且富含趣味想象力的造型，更加容易激发出儿童的好奇心。仿生式的儿童产品造型符合儿童的基本心理需求，有助于培养儿童的想象力。随着儿童产品市场需求的扩大，仿生设计已经逐渐成为儿童产品设计的重要发展趋势，将仿生设计合理运用到儿童平衡车的设计中，既满足了儿童对该产品的需求，又满足了家长对该产品的要求。基于仿生设计的儿童平衡车灵感来源于大自然中的生物，仿生的范围是非常宽泛的。如陆地生物类、海洋生物类、植物类、昆虫类、鸟类等等。儿童平衡车是一种陪伴成长型儿童产品，将仿生设计应用于儿童平衡车设计中，不仅能起到锻炼孩子平衡能力的作用，还起到了一定的智力启蒙作用，可以更好地陪伴儿童成长，这也正是当代家长们希望看到的。

3 仿生设计在儿童平衡车设计中的应用思路

3.1 形态仿生设计的应用

“形”指的是产品的整体造型，“态”指的产品的精神态势，“形态”二字则是将产品的造型与态势进行了相互统一。由此可见，产品的形态要想获得充足的美感，除了要有抓人眼球的造型特征，还必须具有相应的精神态势，这样才能使产品达到“形神合一”的境界[3]。大自然是人类赖以生存的环境，人类通过对各类生物形态及习性的观察，从中得到了众多设计的灵感，进而对工业产品中的形态实现了突破与创新，从而发明出了许多形态仿生类产品。如图1 所示，这款可爱虎鲸造型的儿童救生圈，它的设计灵感来源于海洋中的虎鲸，通过模仿虎鲸的形态特征，并加以适当夸张的造型表现手法，让儿童在使用该产品时可以得到丰富的感官体验。儿童平衡车的创新设计同样可以从形态仿生学的角度进行相应的设计延展，从而将儿童平衡车的形态、结构、功能、色彩等方面有机结合在一起。

运用形态仿生方法设计的儿童平衡车，不仅能够凭借新颖的外观造型吸引儿童的视线，还可以给孩子们带来丰富的感官体验，提升儿童的感官灵敏度，让孩子更加容易地感受到大自然生物的神奇与奥妙。例如，长颈鹿、大象带给孩子的感觉是高大威猛，海狮、海豚则给孩子的感觉是友好亲切。不同的生物形态应用到儿童平衡车的设计之中会带给儿童截然不同的心理感受。考虑到儿童由于年龄偏小，自身的认知能力有限，那些较为复杂且陌生的形态并不会提起他们的兴趣，反而会让他们出现厌恶恐惧的心理。儿童更加喜欢造型新颖、生动有趣以及他们熟知的生物形态[4]。例如家中常见的狗与猫、公园里的树木花草、动画中喜爱的动物角色等等。

3.2 结构仿生设计的应用

生物的结构是决定该生物生命形式与种类的重要因素，通过模仿该生物内部的结构，分析其内部构造原理，并结合工业设计的理念对产品的结构进行仿生创新，可以使设计出来的产品具有该仿生物的结构特征。例如，鸡蛋内部的拱形结构与蛋壳表面的弹性膜构成了预应力结构，该结构具有承压大、恢复力强的特点，现已广泛应用于建筑工程上;蜜蜂的蜂巢结构是由众多排列整齐的六棱柱形组成，人们仿其构造制成了蜂巢式夹层结构板，如图2 所示，该结构板具有强度高、质量轻、用料省等优点，已普遍应用于航空航天领域中。

在儿童平衡车的结构仿生设计中，也应注重其结构的高强稳定性以及用料的安全轻便性，让孩子骑着舒心，家长看着放心。在车身结构的设计上，也应充分体现出人性化的设计。例如，车身采用流线型的结构设计，可以有效减少平衡车对儿童的碰撞伤害，车把手及座位等细节部分可采用较为圆润的拼接结构，防止尖锐部分伤害到儿童。儿童由于处在幼年阶段，所以在他们使用结构仿生类的儿童产品时，家长需耐心将产品中的结构原理讲解并演示给孩子看，并叮嘱孩子相应的安全事项。运用结构仿生设计出的儿童平衡车，更有益于锻炼孩子的动手能力和思维能力。

3.3 功能仿生设计的应用

产品的功能仿生设计主要研究的是仿生物在自然环境中固有的功能原理，通过观察并记录分析出该仿生物存在的功能特性，从而得到相关产品在功能设计方面的启发。

儿童对于仿生产品功能的认知能力有限，他们大多会选择带有趣味功能的产品，以此来满足他们的好奇心。儿童从小的智力开发一直是家长们关注的焦点，加入了功能仿生设计的儿童平衡车可以更好地开发儿童的智力，增强儿童的记忆能力及操作能力[5]。如图3 所示，这款棕熊造型的积木玩具，由一个个单独的积木模块组成，儿童需要通过手脑结合，将不同形态的积木拼搭在正确的位置上，才能最终得到棕熊样式的造型。从家长教育孩子进行认知学习的角度来看，具有功能性的产品，更容易受到家长的青睐。家长可以通过功能仿生的儿童平衡车合理适当的教育孩子，让孩子在学到知识的同时，还可以满足他们的求知欲望，从小培养出孩子保护大自然、敬畏大自然的良好品质。

3.4 色彩仿生设计的应用

生物的色彩是辨识生物的重要特征，色彩的仿生设计是指产品通过不同的色彩来传达某些特定的语言信息，以满足不同用户的个性化需求。大自然中的生物是色彩斑斓的，给儿童留下的印象是非常深刻的。例如，大熊猫是黑白色相间的、北极熊是雪白色的、老虎是有黑色条纹的，酸酸的柠檬是黄色的、香甜的苹果是红色的等等。儿童内在心理日趋养成，独立的性格与思维主导着儿童对于产品色彩的选择，儿童喜欢丰富且鲜艳的色彩，丰富的色彩不仅具有美的固有属性，还赋予了其丰富的感情色彩。例如，红色代表热情、黄色代表温暖、蓝色代表安静、绿色代表生机。因此，在儿童平衡车的仿生设计中，色彩仿生的合理应用显得尤为重要。

在儿童平衡车的配色方面，灵活的色彩搭配会激发出儿童浓厚的兴趣，带给他们强烈的视觉冲击力，且有助于提高平衡车的设计水平[6]。因此，设计师在进行儿童平衡车仿生设计时要将色彩元素贯彻落实到整个设计系统中去。在进行色彩仿生设计时应优先选用天蓝色、大红色、草绿色、柠檬黄色等儿童熟知的颜色作为产品的主色调，这样才能使该产品更加容易得到儿童的喜爱。

4 结语

不同种类的儿童产品对儿童在各个方面的成长都有着重要的作用，儿童平衡车作为学龄前儿童最热爱的运动方式之一，自然也受到了众多家长的青睐。将仿生设计合理应用于儿童平衡车的创新设计之中，不仅可以满足儿童好奇心的需求，正确引导他们从小养成积极锻炼的良好习惯，还可以满足家长对于儿童产品安全性以及教育性的需求。